文章 "中心引力优化(CFO)算法"

 

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本文介绍了一种受万有引力定律启发的中心引力优化(CFO)算法。它探讨了物理引力的原理如何解决优化问题,其中“较重”的解决方案会吸引不太成功的对应物。

引力是根据类似于牛顿万有引力定律的规则计算的。这取决于探测器之间的“重量”差异(解决方案质量的差异)和它们之间的距离。具有高适应度函数值的探测器强烈吸引具有低值的附近探测器,但对远处样本的影响很小。在这些力的影响下,每个探测器都加速并开始移动。小的、“轻的”探测器像球从山坡上滚到山顶一样,迅速冲向“更重的”探测器。在算法的每一步中,探测器都会重新计算吸引力并调整其运动。如果探测器试图超出已确定的搜索区域边界,则会触发反射机制 —— 想象一下,区域边缘有一堵墙,探测器会从墙边反弹回允许的区域。

随着时间的推移,探测器开始聚集在地形的高地周围。它们大多集中在最有希望的区域周围,并且随着每一次迭代,它们都能更准确地确定峰值的位置。理想情况下,如果给算法足够的时间,所有探测结果都应该收敛到全局最大值附近 —— 整个地貌的最高点。

CFO 的特殊之处在于它本质上是一个确定性算法 —— 如果你用相同的初始探测器分布运行两次,它将给出相同的结果。这使其有别于许多其他依赖随机性的元启发式算法。 

CFO 算法


作者:Andrey Dik